KR20180109001A

KR20180109001A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20180109001A
Application number: KR1020170037812A
Authority: KR
Inventors: 권재중; 조주완; 하주화
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2018-10-05
Also published as: CN108627988A; US11378816B2; CN108627988B; KR102449093B1; US20180275417A1

Abstract

본 개시는 표시 장치에 관한 것으로, 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 복수의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 어레이부, 그리고 상기 제1 렌즈 어레이부와 상기 표시부 사이에 위치하며 복수의 제2 렌즈를 포함하는 제2 렌즈 어레이부를 포함하고, 상기 복수의 제1 렌즈 각각은 상기 복수의 화소 중 둘 이상과 중첩하고, 상기 복수의 제2 렌즈의 피치는 상기 복수의 제1 렌즈의 피치보다 작다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 개시는 표시 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 렌즈를 포함하는 다시점 표시 장치에 관한 것이다.

표시 장치 기술의 발전에 따라서 3차원(3 dimensional, 3D) 영상 표시 장치가 관심을 끌고 있으며, 다양한 3차원 영상 표시 장치가 연구되고 있다.

3차원 영상 표시 기술에서는 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안 시차(binocular parallax)를 이용하여 영상의 입체감을 표현할 수 있다. 3차원 영상 표시 장치는 여러 방식으로 분류가 가능한데, 크게는 안경식 3차원 영상 표시 장치와 무안경식 3차원 영상 표시 장치로 분류될 수 있다. 안경식 3차원 영상 표시 장치의 경우 안경을 착용해야 하는 불편함이 있어 무안경식 3차원 영상 표시 장치의 개발이 더욱 필요해지고 있다.

무안경식 3차원 영상 표시 장치는 특정 시야각 영역(시점이라 함)에서 안경 없이 3차원 영상을 관찰할 수 있는 다시점 방식, 초다시점 방식, 실제 3차원 현실과 가깝게 3차원 영상을 제공하는 집적 영상 방식, 체적 영상 방식, 홀로그램 방식 등으로 분류될 수 있다. 다시점 방식은 렌즈 어레이 등을 이용해 전체 해상도를 공간적으로 분할하여 필요한 시점수를 구현하는 공간 분할 방식, 그리고 전체 해상도를 유지하면서 시간적으로 빠르게 여러 시점 영상을 표시하는 시간 분할 방식으로 분류될 수 있다. 집적 영상 방식은 3차원 영상 정보를 조금씩 다른 방향에서 제한된 크기로 촬영된 이미지인 기초 영상을 저장한 후 이를 다시 렌즈 어레이를 통해서 보여주어 관찰자가 3차원 영상을 인식할 수 있다.

이러한 무안경식 3차원 영상 표시 장치는 빛의 경로를 제어하기 위한 광변조부를 포함하고, 광변조부로서 주로 렌즈 어레이를 사용할 수 있다.

본 기재의 실시예는 표시부의 구조 변경 없이도 모아레 현상 방지, 3차원 영상의 반전 현상의 개선, 각 시점에서의 영상 휘도 향상 등 3차원 영상의 화질을 개선하기 위한 것이다.

한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 복수의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 어레이부, 그리고 상기 제1 렌즈 어레이부와 상기 표시부 사이에 위치하며 복수의 제2 렌즈를 포함하는 제2 렌즈 어레이부를 포함하고, 상기 복수의 제1 렌즈 각각은 상기 복수의 화소 중 둘 이상과 중첩하고, 상기 복수의 제2 렌즈의 피치는 상기 복수의 제1 렌즈의 피치보다 작다.

한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 복수의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 어레이부, 그리고 상기 제1 렌즈 어레이부와 상기 표시부 사이에 위치하며 복수의 제2 렌즈를 포함하는 제2 렌즈 어레이부를 포함하고, 상기 제2 렌즈의 폭은 상기 복수의 화소의 피치보다 작거나 같고, 상기 제1 렌즈의 폭은 상기 제2 렌즈의 폭보다 크다.

하나의 상기 제1 렌즈와 마주하는 상기 제2 렌즈들의 수는 상기 하나의 제1 렌즈와 마주하는 상기 화소들의 수와 동일할 수 있다.

상기 복수의 제2 렌즈의 피치는 상기 복수의 화소의 피치보다 작거나 같을 수 있다.

상기 복수의 제2 렌즈의 피치가 상기 복수의 화소의 피치와 동일한 경우, 상기 화소의 중심과 상기 화소에 대응하는 상기 제2 렌즈의 중심을 연결한 직선은 상기 제2 렌즈의 광축에 평행할 수 있다.

상기 복수의 제2 렌즈의 피치가 상기 복수의 화소의 피치보다 작은 경우, 상기 화소의 중심과 상기 화소에 대응하는 상기 제2 렌즈의 중심을 연결한 직선은 상기 제2 렌즈의 광축에 평행하지 않을 수 있다.

하나의 상기 제1 렌즈에 대하여, 상기 화소들 각각의 중심과 상기 제2 렌즈들 각각의 중심을 연결한 직선들은 하나의 제1점으로 모일 수 있다.

상기 제1점은 상기 제1 렌즈에 위치할 수 있다.

상기 표시부와 상기 제2 렌즈의 중심 사이의 최단 거리를 D1로 나타내고 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 f2로 나타낼 때, 0.5ⅹf2 ≤ D1 ≤ 1.5ⅹf2 일 수 있다.

상기 제2 렌즈의 중심과 상기 제1 렌즈의 중심 사이의 최단 거리를 D2로 나타내고 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 f1로 나타낼 때, 0.5ⅹf1 ≤ D1 ≤ 1.5ⅹf1 일 수 있다.

상기 제2 렌즈는 마이크로 렌즈이고, 상기 제1 렌즈는 마이크로 렌즈 또는 렌티큘러 렌즈일 수 있다.

상기 제2 렌즈는 렌티큘러 렌즈이고, 상기 제1 렌즈는 마이크로 렌즈 또는 렌티큘러 렌즈일 수 있다.

상기 표시부와 상기 제2 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제1 중간층을 더 포함하고, 상기 제2 렌즈 어레이부는 상기 제1 중간층 위에 직접 형성되어 있을 수 있다.

상기 제2 렌즈 어레이부와 상기 제1 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제2 중간층을 더 포함하고, 상기 제1 렌즈 어레이부는 상기 제2 중간층 위에 직접 형성되어 있을 수 있다.

상기 표시부와 상기 제2 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제1 접착 부재, 그리고 상기 제2 렌즈 어레이부와 상기 제1 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제2 접착 부재 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 렌즈 어레이부 및 상기 제2 렌즈 어레이부 중 적어도 하나는 렌즈 시트 형태일 수 있다.

상기 제1 렌즈 어레이부 및 상기 제2 렌즈 어레이부 중 적어도 하나는 한 쌍의 기판 및 상기 한 쌍의 기판 사이에 위치하는 광변조층을 포함하는 스위칭 가능한 광변조부일 수 있다.

하나의 상기 제1 렌즈에 대응하는 둘 이상의 상기 화소는 서로 다른 시점에 대응할 수 있다.

본 기재의 실시예들에 따르면, 표시부의 구조 변경 없이도 모아레 현상 방지, 3차원 영상의 반전 현상의 개선, 각 시점에서의 영상 휘도 향상 등 3차원 영상의 화질을 개선할 수 있다.

도 1은 한 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 단면도이고,
도 2는 한 실시예에 따른 표시 장치가 3차원 영상을 표시하는 방법을 나타낸 단면도이고,
도 3 및 도 4는 한 실시예에 따른 표시 장치의 제2 렌즈 어레이부의 렌즈에 의해 화소가 확대 시인되는 것을 보여주는 도면이고,
도 5는 비교예에 따른 표시 장치가 3차원 영상을 표시하는 방법을 나타낸 단면도이고,
도 6은 비교예에 따른 표시 장치가 3차원 영상을 표시하는 방법을 나타낸 단면도이고,
도 7은 한 실시예에 따른 표시 장치가 3차원 영상을 표시하는 방법을 나타낸 단면도이고,
도 8은 비교예에 따른 표시 장치가 표시한 영상을 관찰 위치에서 관찰한 영상을 나타낸 시뮬레이션 결과이고,
도 9는 한 실시예에 따른 표시 장치가 표시한 영상을 관찰 위치에서 관찰한 영상을 나타낸 시뮬레이션 결과이고,
도 10은 도 8 및 도 9에 도시한 영상의 위치에 따른 휘도 변화를 나타낸 그래프이고,
도 11은 비교예 및 한 실시예에 따른 표시 장치가 표시한 영상을 관찰 위치에서 관찰한 영상의 시뮬레이션 결과이고,
도 12, 도 13 및 도 14는 각각 한 실시예에 따른 표시 장치의 표시부, 제1 렌즈 어레이부 및 제2 렌즈 어레이부의 위치 관계를 나타낸 도면이고,
도 15, 도 16, 도 17, 도 18, 도 19, 도 20 및 도 21은 각각 한 실시예에 따른 표시 장치의 복수의 화소와 렌즈 어레이부를 도시한 배치도이고,
도 22 내지 도 25는 각각 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

그러면 도 1 내지 도 11을 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명한다.

먼저 도 1을 참조하면, 한 실시예에 따른 표시 장치(1)는 복수의 화소(PX)를 포함하는 표시부(100), 제1 렌즈 어레이부(300), 그리고 표시부(100)와 제1 렌즈 어레이부(300) 사이에 위치하는 제2 렌즈 어레이부(200)를 포함한다.

화소(PX)는 영상을 표시하는 단위 영역으로 영상 정보에 따라 적색, 녹색, 청색 등의 기본색 중 하나의 빛을 내보낼 수 있다.

제1 렌즈 어레이부(300)가 포함하는 복수의 렌즈는 표시부(100)의 복수의 화소(PX)가 위치하는 표시 영역과 중첩하고, 제2 렌즈 어레이부(200)가 포함하는 복수의 렌즈도 표시부(100)의 복수의 화소(PX)가 위치하는 표시 영역과 중첩한다.

표시부(100)에서 방출되는 영상의 빛은 도 1에 도시한 화살표와 같이 제2 렌즈 어레이부(200)와 제1 렌즈 어레이부(300)를 차례대로 통과하여 최적의 영상을 관찰할 수 있는 위치인 관찰 위치(OVD)에서 관찰될 수 있다. 관찰 위치(OVD)는 복수의 시점(..., VPn, VP(n+1), ...)을 포함할 수 있고, 서로 다른 시점(..., VPn, VP(n+1), ...)에서는 서로 다른 영상이 관찰될 수 있다. 이에 따라 3차원 영상 또는 다시점 영상이 관찰될 수 있다.

제1 렌즈 어레이부(300) 및 제2 렌즈 어레이부(200) 중 적어도 하나는 복수의 렌즈가 평면상 배열되어 있는 렌즈 시트일 수도 있고 액정층과 같은 스위칭 가능한 광변조부(예를 들어, 액정 렌즈)일 수도 있다.

제2 렌즈 어레이부(200)는 표시부(100)의 제조 공정과 같은 공정으로 표시부(100) 위에 박막층으로 형성되어 있을 수도 있고, 제2 렌즈 어레이부(200)는 별도의 패널로 제작된 후 표시부(100) 위에 접착 부재를 이용해 부착되어 있을 수도 있다. 마찬가지로, 제1 렌즈 어레이부(300)도 표시부(100)의 제조 공정과 같은 공정으로 제2 렌즈 어레이부(200) 위에 박막층으로 형성되어 있을 수도 있고, 제1 렌즈 어레이부(300)는 별도의 패널로 제작된 후 제2 렌즈 어레이부(200) 위에 접착 부재를 이용해 부착되어 있을 수도 있다.

도 2는 한 실시예에 따른 표시 장치의 구조 및 영상을 표시하는 방법을 구체적으로 도시한다.

도 2를 참조하면, 표시부(100)의 인접한 화소(PX) 사이에는 영상이 표시되지 않는 비발광부(BL)가 위치할 수 있다. 비발광부(BL)는 예를 들어 블랙 매트릭스, 화소의 영역을 정의하는 화소 정의층 등일 수 있고, 표시 영역에서 격자 형태와 같은 주기적인 형태를 가질 수 있다. 이후, 복수의 화소(PX)가 배열된 면을 관찰할 수 있는 위치에서 관찰된 구조를 평면상 구조라 한다.

제2 렌즈 어레이부(200)는 평면상 배열되어 있는 복수의 렌즈(210)를 포함한다. 각 렌즈(210)는 하나의 화소(PX)에 대응하여 위치하며, 각 렌즈(210)의 중심은 대응하는 화소(PX)의 대략 중심과 일치할 수도 있고 약간 어긋나 위치할 수도 있다.

복수의 렌즈(210)의 어느 한 방향의 피치는 그 방향에 대한 복수의 화소(PX)의 피치와 동일할 수도 있고 작을 수도 있다. 즉, 각 렌즈(210)의 어느 한 방향의 폭은 그 방향에 대한 한 화소(PX)의 폭과 대체로 동일하거나 작을 수 있다. 렌즈(210)는 볼록 렌즈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 오목 렌즈일 수도 있다.

제1 렌즈 어레이부(300)는 평면상 배열되어 있는 복수의 렌즈(310)를 포함한다. 각 렌즈(310)는 표시부(100)의 복수의 화소(PX) 중 적어도 두 개의 화소(PX)와 중첩한다. 각 렌즈(310)와 중첩하는 화소(PX)들이 표시하는 영상의 빛은 제2 렌즈 어레이부(200)의 대응하는 렌즈(210)를 통과한 후 제1 렌즈 어레이부(300)의 해당 렌즈(310)에 입사한다.

각 렌즈(310)에 빛이 입사되는 위치 및 입사각에 따라 렌즈(310)를 통과한 빛은 서로 다른 방향으로 굴절될 수 있다. 이에 따라, 한 렌즈(310)에 대응하는 화소(PX)들에서 방출된 영상의 빛은 관찰 위치(OVD)의 서로 다른 시점(VP1-VPn)에서 관찰될 수 있고, 각 렌즈(310)에 대응하는 화소(PX)들은 모든 시점(VP1-VP8)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다(라이트 필드(light field) 생성). 도 2에서 표시부(100)의 각 화소(PX)의 아래에 표시된 숫자는 화소(PX)에 대응하는 시점(VP1-VP8)을 표시한다. 예를 들어 숫자 8이 표시된 화소(PX)는 시점(VP8)에 대응하는 영상을 표시할 수 있다. 도 2에서는 8개의 시점(VP1-VP8)을 도시하고 있으나 시점의 개수는 이에 한정되지 않는다.

하나의 렌즈(310)와 대응하며 마주하는 복수의 렌즈(210)의 수와 복수의 화소(PX)의 수는 서로 동일할 수 있다.

제2 렌즈 어레이부(200)는 표시부(100)의 화소(PX)에서 방출되는 빛을 확대하여 제1 렌즈 어레이부(300)로 입사시키는 역할을 한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 각 화소(PX)에서 방출된 빛은 대응하는 렌즈(210)에서 굴절되어 관찰 위치(OVD)에서는 화소(PX)가 확대되어 보이는 화소 확대상(enlarged pixel image)(PXE)이 관찰될 수 있다. 이에 따르면, 관찰 위치(OVD)에서 보여지는 화소(PX)들의 피치(P)에 대한 화소 확대상(PXE)의 폭(L)이 차지하는 비율을 높일 수 있다. 도 3에서 제1 렌즈 어레이부(300)의 도시 및 이에 의한 빛의 경로 변화는 편의상 생략하였다.

이와 같이 제2 렌즈 어레이부(200)의 렌즈(210)에 의해 실질적으로 화소(PX)가 확대되어 보이는 효과가 생길 수 있다. 따라서, 제2 렌즈 어레이부(200)가 없이 화소(PX)의 빛이 직접 제1 렌즈 어레이부(300)로 입사되는 경우에 있어서 화소(PX)들의 피치(P)에 대해 실제 화소(PX)가 차지하는 비율에 비해, 화소 확대상(PXE)이 차지하는 비율이 커질 수 있다. 이에 따라, 관찰 위치(OVD)에서 관찰되는 전체 영역에서 실제 유효한 영상이 보이는 영역이 차지하는 비율(필팩터(fill factor)라 함)이 높아질 수 있다. 즉, 인접한 화소(PX) 사이의 비발광부(BL)가 보여지는 영역을 상대적으로 줄이고 화소(PX)가 표시하는 영상이 보여지는 영역을 확대시켜 필팩터를 향상시킬 수 있다.

이러한 효과에 대해 도 5 내지 도 11을 참조하여 비교예와 비교해 설명한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 비교예로서 표시부(100)로부터의 영상의 빛이 직접 제1 렌즈 어레이부(300')에 입사 및 굴절되어 관찰 위치(OVD)에서 관찰되는 경우, 비발광부(BL)도 화소(PX)와 동일하게 제2 렌즈 어레이부(200)를 통과하여 관찰 위치(OVD)에서 관찰되어 상당히 큰 영역의 암부로 시인된다. 이에 따르면, 관찰 위치(OVD)에서 관찰되는 비발광부(BL)의 주기적 형태와 제1 렌즈 어레이부(300)의 주기적 형태의 간섭에 의한 모아레(Moire)가 발생하여 영상의 화질을 떨어뜨린다.

또한, 도 6에 보여지는 바와 같이 크게 시인되는 암부의 영역으로 인해 각 시점(VP1, VP2)의 영역의 폭이 상대적으로 작아진다. 그리고, 각 화소(PX1, PX2)에서 방출된 빛은 대응하는 렌즈(310')만을 통과하지 않고 인접한 렌즈(310')로도 상당히 많이 진행하여 손실이 된다. 따라서 각 시점(VP1, VP2)에서의 광량이 감소되고, 도 6에서 A로 표시한 부분과 같이 인접 렌즈(310')로 누설된 빛은 강한 반전 영상(flipping image)으로 시인되어 영상의 화질을 더욱 떨어뜨릴 수 있다.

이에 비하여 앞에서 설명한 도 2와 함께 도 7을 참조하면, 한 실시예에 따른 각 화소(PX) 앞에 정렬되어 배치된 제2 렌즈 어레이부(200)의 각 렌즈(210)를 통해 화소(PX)의 이미지만이 확대되어 제2 렌즈 어레이부(200)에 입사 및 굴절되어 관찰되므로, 비발광부(BL)의 대부분은 관찰 위치(OVD)에서 시인되지 않을 수 있다. 따라서, 표시부(100)의 구조 변경 없이도 모아레의 세기와 면적을 줄일 수 있고 관찰되는 전체 영상에서 화소(PX)가 차지하는 필팩터를 향상시켜 3차원 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 6과 비교하여 도 7을 참조하면, 암부의 영역이 상대적으로 작아져 각 시점(VP1, VP2)의 영역의 폭이 커지고, 각 화소(PX1, PX2)에서 방출된 빛은 대부분 대응하는 렌즈(310')만을 통과하고 인접한 렌즈(310')로는 누설되지 않으므로 해당 시점(VP1, VP2)에서의 광량이 향상될 수 있다. 또한, 비교예에서와 같은 반전 영상이 시인되지 않아 영상의 화질을 높을 수 있다.

도 8 내지 도 11을 참조하여 시뮬레이션 결과를 통해 관찰 위치(OVD)에 투사된 위치별 광량 분포 및 본 실시예에 따른 효과에 대해 설명한다.

도 8은 앞에서 설명한 도 5 및 도 6에 도시한 비교예에 따른 시뮬레이션 결과로서 관찰 위치(OVD)에서 x축 방향에 따른 광량 분포를 보여주고, 도 9는 한 실시예에 따른 시뮬레이션 결과로서 관찰 위치(OVD)에서 x축 방향에 따른 광량 분포를 보여준다. x축은 관찰 위치(OVD)에서 시점(VP1, VP2, VP3)이 배열된 방향일 수 있다.

도 10은 비교예인 도 8의 광량 분포의 변화, 즉 x축 위치에 따른 휘도(%)를 나타낸 그래프(Ga), 한 실시예에 따른 도 9의 광량 분포의 변화, 즉 x축 위치에 따른 휘도(%)를 나타낸 그래프(Gb), 그리고 두 그래프(Ga, Gb)의 차이를 나타낸 그래프(Gc)를 도시한다.

한 실시예에 따른 그래프(Gb)에 의하면, 각 시점(VP1, VP2, VP3)에서의 휘도가 비교예에 비해 증가(예를 들어, 대략 4% 내지 대략 10% 증가)하고 각 시점(VP1, VP2, VP3)의 영역도 증가함을 알 수 있다. 또한 실시예에 따른 그래프(Gb)에 의하면, 인접한 시점(VP1, VP2, VP3) 사이 영역의 휘도도 증가(예를 들어, 대략 50% 증가)하면서 그 폭도 줄어들어 비교예에서와 같은 암부가 대폭 줄어든 것을 확인할 수 있다. 또한 실시예에 따른 그래프(Gb)에 의하면, 대응하는 시점(VP1, VP2, VP3)들의 바깥쪽 영역에서의 휘도가 비교예에 비해 많이 감소되어 빛이 해당 렌즈(310)가 아닌 인접 렌즈(310)로 누설되어 반전 영상을 생성하는 빛이 많이 줄어들었음을 알 수 있다(예를 들어, 대략 6% 내지 대략 20% 감소).

도 11은 표시부(100)가 표시하는 영상의 예와 함께, 비교예에 따라 도 8에 도시한 세 지점(P1, P2, P3)에서 보여지는 영상(위쪽 그림)과 한 실시예에 따라 도 9에 도시한 세 지점(P4, P5, P6)에서 보여지는 영상(아래쪽 그림)의 시뮬레이션 결과를 도시한다.

도 11을 참조하면, 비교예에 비하여 한 실시예에 따른 경우 각 시점(VP1, VP2)의 중심에 대응하는 지점(P4, P6)에서 보여지는 화소(PX)의 영상의 폭이 더 넓고 선명하며, 인접 시점(VP1, VP2) 사이의 영역에 대응하는 지점(P5)에서도 인접 화소의 영상이 보여지고 있어 암부 영역이 크게 축소됨을 확인할 수 있다.

다음으로, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 12 내지 도 14를 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치의 구체적인 구조에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.

도 12를 참조하면, 한 실시예에 따른 표시 장치(1)에서 표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200)의 렌즈(210)의 중심 사이의 최단 거리(D1)는 제2 렌즈 어레이부(200)가 포함하는 렌즈(210)의 초점 거리를 f2로 나타낼 때 다음 수학식 1과 같을 수 있다.

[수학식 1]

f2×0.5 ≤ D1 ≤ f2×1.5

또한, 제2 렌즈 어레이부(200)의 렌즈(210)의 중심과 제1 렌즈 어레이부(300)의 렌즈(310)의 중심 사이의 최단 거리(D2)는 제1 렌즈 어레이부(300)가 포함하는 렌즈(310)의 초점 거리를 f1로 나타낼 때 다음 수학식 2와 같을 수 있다.

[수학식 2]

f1×0.5 ≤ D2 ≤ f1×1.5

도 12에서는 표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200)의 렌즈(210)의 중심 사이의 최단 거리(D1)가 렌즈(210)의 초점 거리(f2)보다 약간 가깝고, 제2 렌즈 어레이부(200)의 렌즈(210)의 중심과 제1 렌즈 어레이부(300)의 렌즈(310)의 중심 사이의 최단 거리(D2)가 렌즈(310)의 초점 거리(f1)보다 약간 먼 경우를 도시한다.

도 13을 참조하면, 제2 렌즈 어레이부(200)의 복수의 렌즈(210)의 피치(PT2)는 표시부(100)의 복수의 화소(PX)의 피치(PT1)와 실질적으로 같을 수 있고, 제1 렌즈 어레이부(300)의 복수의 렌즈(310)의 피치는 제2 렌즈 어레이부(200)의 복수의 렌즈(210)의 피치(PT2)보다 크며 렌즈(210)의 피치(PT2)의 정수 배 이상일 수 있다. 여기서, 렌즈(310)의 피치는 각 렌즈(310)의 폭과 같을 수 있고, 마찬가지로 렌즈(210)의 피치(PT2)도 각 렌즈(210)의 폭과 대략 같을 수 있다. 이 경우, 제1 렌즈 어레이부(300)의 렌즈(310)의 폭은 제2 렌즈 어레이부(200)의 렌즈(210)의 폭보다 크며 렌즈(210)의 폭의 대략 정수 배 이상일 수 있다.

각 화소(PX)의 중심(CT)과 이에 대응하는 렌즈(210)의 중심(CL)을 연결한 직선은 도 13에 도시한 바와 같이 각 렌즈(210)의 광축(ax)에 평행할 수 있다. 따라서, 각 화소(PX)의 중심(CT)과 렌즈(210)의 중심(CL)을 연결한 직선들은 서로 실질적으로 평행할 수 있다. 각 렌즈(210)의 광축(ax)은 해당 렌즈(210)의 중심(CL)을 지날 수 있다. 이에 따르면, 제1 렌즈 어레이부(300)의 하나의 렌즈(310)에 대응하는 복수의 화소(PX)에서 방출된 빛은 제2 렌즈 어레이부(200)의 복수의 렌즈(210) 각각을 통과하여 서로 대체로 평행하게 진행하여 제1 렌즈 어레이부(300)의 렌즈(310)의 곡면 상 서로 다른 위치로 입사될 수 있다.

도 14를 참조하면, 하나의 렌즈(310)와 대응하며 마주하는 복수의 렌즈(210)의 수와 복수의 화소(PX)의 수는 서로 동일할 수 있다. 그러나, 하나의 렌즈(310)에 대응하는 복수의 렌즈(210)의 피치(PT2)는 표시부(100)의 복수의 화소(PX)의 피치(PT1)보다 작을 수 있고, 제1 렌즈 어레이부(300)의 복수의 렌즈(310)의 피치는 제2 렌즈 어레이부(200)의 복수의 렌즈(210)의 피치(PT2)보다 크며 렌즈(210)의 피치(PT2)의 정수 배 이상일 수 있다.

하나의 렌즈(310)에 대응하는 복수의 렌즈(210) 중 렌즈(310)의 중심에 대응하거나 가장 가까이 위치하는 렌즈(210)의 중심(CL)은 대응하는 화소(PX)의 중심(CT)과 대략 정렬되어 있을 수 있다.

제1 렌즈 어레이부(300)의 하나의 렌즈(310)에 대응하는 복수의 렌즈(210)는 인접한 렌즈(310)에 대응하는 복수의 렌즈(210)와 이격되어 있을 수 있으며, 그 이격 거리는 화소(PX)의 피치(PT1)보다 클 수 있다.

각 화소(PX)의 중심(CT)과 이에 대응하는 렌즈(210)의 중심(CL)을 연결한 직선은 렌즈(210)의 광축(ax)에 평행하지 않을 수 있다. 도 14에 도시한 바와 같이 각 화소(PX)의 중심(CT)과 렌즈(210)의 중심(CL)을 연결한 직선들은 서로 평행하지 않고 한 점(PP)으로 모일 수 있다. 점(PP)은 제1 렌즈 어레이부(300)의 대응하는 렌즈(310)에 위치할 수 있으며, 렌즈(310)의 중심에 해당할 수 있다. 이에 따르면, 제1 렌즈 어레이부(300)의 하나의 렌즈(310)에 대응하는 복수의 화소(PX)에서 방출된 빛은 제2 렌즈 어레이부(200)의 복수의 렌즈(210)를 통과한 후 점(PP)을 향하여 진행하고 제1 렌즈 어레이부(300)의 렌즈(310)의 곡면 상 영역 중 도 13에 도시한 예보다 더 한정된 영역에 입사될 수 있다. 즉, 하나의 렌즈(310)에 대응하는 복수의 화소(PX)에서 방출된 빛이 렌즈(310)의 곡면 상 영역 중 중 렌즈(310)의 중심에 가까운 영역을 통과할 수 있으므로 3차원 영상이 더 선명하게 보일 수 있다.

다음으로, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 15 내지 도 21을 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치의 평면상 구조에 대해 설명한다.

도 15를 참조하면, 앞에서 설명한 제2 렌즈 어레이부(200)는 복수의 마이크로 렌즈(210M)를 포함할 수 있다. 마이크로 렌즈(210M)들은 각각 대응하는 화소(PX)와 중첩하며 배치될 수 있다.

제1 렌즈 어레이부(300)도 복수의 마이크로 렌즈(310M)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 어레이부(300)는 복수의 도메인(DM)으로 구획될 수 있고, 각 도메인(DM)에 하나의 마이크로 렌즈(310M)가 위치할 수 있다. 도메인(DM)의 모양은 다양한 다각형 중 하나일 수 있는데, 도 15는 사각형인 도메인(DM)을 예로서 도시한다. 각 도메인(DM)은 표시부(100)의 둘 이상의 화소(PX)와 중첩하고, 각 도메인(DM)에 대응하는 화소(PX)들로부터의 빛은 각 도메인(DM)에 위치하는 렌즈(310M) 안에서의 위치에 따라 서로 다른 방향으로 굴절되어 서로 다른 시점에서 각 화소(PX)의 영상이 시인될 수 있다. 도메인(DM)의 형태 및 배치는 도시한 바에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.

표시부(100)의 화소(PX)들은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 대략 행렬 형태로 배열되어 있을 수 있고, 제1 렌즈 어레이부(300)의 복수의 도메인(DM) 또는 복수의 마이크로 렌즈(310M)는 도시한 바와 같이 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 비스듬하게 기울어진 방향으로 배열되어 있을 수 있다. 그러나, 이와 달리 복수의 도메인(DM) 또는 복수의 마이크로 렌즈(310M)는 제2 방향(DR2)에 실질적으로 나란한 방향으로 배열될 수도 있다.

다음 도 16을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 15에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제1 렌즈 어레이부(300)가 복수의 마이크로 렌즈 대신 복수의 렌티큘러 렌즈(310L)를 포함할 수 있다. 각 렌티큘러 렌즈(310L)는 도시한 바와 같이 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 비스듬하게 기울어진 방향으로 연장되어 있을 수 있다. 그러나 이와 달리 렌티큘러 렌즈(310L)의 연장 방향은 제2 방향(DR2)에 실질적으로 평행할 수도 있다.

다음 도 17을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 16에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제2 렌즈 어레이부(200)가 복수의 마이크로 렌즈 대신 복수의 렌티큘러 렌즈(210L)를 포함할 수 있다. 각 렌티큘러 렌즈(210L)는 도시한 바와 같이 화소(PX)의 행 또는 열에 나란하게 연장되어 있을 수 있으며, 각 렌티큘러 렌즈(210L)는 하나의 화소행 또는 화소열과 중첩할 수 있다. 그러나 도시한 바와 달리 복수의 화소(PX)가 다른 방향으로 규칙성을 가지고 배열되어 있는 구조의 경우 렌티큘러 렌즈(210L)의 연장 방향은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 다른 방향으로 연장되어 있을 수도 있다.

다음 도 18을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 17에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제1 렌즈 어레이부(300)가 복수의 렌티큘러 렌즈 대신 복수의 마이크로 렌즈(310M)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈 어레이부(300)의 특징은 앞에서 설명한 도 15의 실시예에서와 같다.

다음 도 19를 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 15 내지 도 18에 도시한 실시예들과 대부분 동일하나, 표시부(100)의 화소(PX)의 배치가 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소(PX)는 펜타일 매트릭스(pentile matrix) 구조로 배열되어 있을 수 있다. 구체적으로, 적색 화소(R)와 청색 화소(B)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 교대로 배열되어 있을 수 있고, 적색 화소(R)와 녹색 화소(G)는 한 대각선 방향으로 교대로 배열되어 있을 수 있고, 청색 화소(B)와 녹색 화소(G)는 다른 한 대각선 방향으로 교대로 배열되어 있을 수 있다. 적색 화소(R)는 청색 화소(B)와 동일한 크기를 갖거나 약간 작은 크기를 가질 수 있고, 녹색 화소(G)는 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)보다 작을 수 있다.

제2 렌즈 어레이부(200)의 각 마이크로 렌즈(210M)는 각 화소(PX)에 대응하여 배치될 수 있고, 도시하지 않았으나 제1 렌즈 어레이부(300)는 앞에서 설명한 도 15 내지 도 18에 도시한 실시예와 같이 복수의 화소(PX) 및 복수의 마이크로 렌즈(210M)와 중첩하는 복수의 마이크로 렌즈 또는 복수의 렌티큘러 렌즈를 포함할 수 있다.

다음 도 20을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 19에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제2 렌즈 어레이부(200)가 복수의 마이크로 렌즈 대신 복수의 렌티큘러 렌즈(210L)를 포함할 수 있다. 각 렌티큘러 렌즈(210L)는 도시한 바와 같이 제2 방향(DR2)으로 연장되어 적색 화소(R)와 청색 화소(B)가 교대로 배열된 화소열 또는 녹색 화소(G)가 배열된 화소열과 각각 중첩할 수 있다.

다음 도 21을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 20에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제2 렌즈 어레이부(200)의 렌티큘러 렌즈(210L)가 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 비스듬한 대각선 방향으로 연장되어 적색 화소(R)와 녹색 화소(G)가 교대로 배열된 열 또는 청색 화소(B)와 녹색 화소(G)가 배열된 열과 각각 중첩할 수 있다.

이제, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 22 내지 도 25를 참조하여 한 실시예에 따른 표시 장치의 단면상 구조에 대해 설명한다.

도 22를 참조하면, 한 실시예에 따른 표시 장치(1)가 포함하는 표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200) 사이에는 제1 중간층(10)이 위치할 수 있고, 제2 렌즈 어레이부(200)와 제1 렌즈 어레이부(300) 사이에는 제2 중간층(20)이 위치할 수 있다. 도 22에서 오른쪽 화살표는 영상을 표시하는 방향을 나타낸다.

제2 렌즈 어레이부(200)가 표시부(100)의 제조 공정과 같은 공정으로 표시부(100) 위에 형성되어 있는 경우, 제1 중간층(10)은 표시부(100) 위에 먼저 적층된 투명한 절연층일 수 있다.

제2 렌즈 어레이부(200)가 렌즈 시트 형태인 경우, 렌즈(210)들은 표시부(100) 또는 제1 중간층(10) 위에 임프린팅(imprinting), 잉크젯(inkjet) 등의 다양한 방법으로 직접 형성될 수 있으며, 제1 중간층(10)은 제2 렌즈 어레이부(200)의 기저층으로 포함될 수도 있다. 즉, 제1 중간층(10)은 제2 렌즈 어레이부(200)의 일부일 수도 있다. 이와 같은 경우, 표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200) 사이에는 별도의 접착 부재가 필요 없을 수 있다.

마찬가지로, 제1 렌즈 어레이부(300)가 표시부(100)의 제조 공정과 같은 공정으로 제2 렌즈 어레이부(200) 위에 형성되어 있는 경우, 제2 중간층(20)은 제2 렌즈 어레이부(200) 위에 먼저 적층된 투명한 절연층일 수 있다.

제1 렌즈 어레이부(300)가 렌즈 시트 형태인 경우, 제1 렌즈 어레이부(300)의 렌즈(310)들은 제2 렌즈 어레이부(200) 또는 제2 중간층(20) 위에 임프린팅, 잉크젯 등의 다양한 방법으로 직접 형성될 수 있으며, 제2 중간층(20)은 제1 렌즈 어레이부(300)의 기저층으로 포함될 수도 있다. 즉, 제2 중간층(20)은 제1 렌즈 어레이부(300)의 일부일 수도 있다. 이와 같은 경우, 제2 렌즈 어레이부(200)와 제1 렌즈 어레이부(300) 사이에는 별도의 접착 부재가 필요 없을 수 있다.

제1 중간층(10) 및 제2 중간층(20)의 소재로는 굴절률에 영향이 적으며 투과도가 높은 물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 중간층(10) 및 제2 중간층(20)의 소재는 아크릴(acryl)계 고분자, 실리콘(silicone)계 고분자 또는 우레탄(urethane)계 고분자 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 투명한 다양한 절연 물질이 이용될 수 있다.

제2 렌즈 어레이부(200)를 별도의 패널로 제작한 후 표시부(100) 위에 부착한 경우에는 제1 중간층(10)은 표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200)를 서로 접착시키는 광학용 접착 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 중간층(10)은 광학 투명 레진(optically clear resin, OCR) 또는 광학 투명 테이프(optically clear adhesive, OCA) 등을 포함할 수 있다.

마찬가지로, 제1 렌즈 어레이부(300)를 별도의 패널로 제작한 후 제2 렌즈 어레이부(200) 위에 부착한 경우에는 제2 중간층(20)은 제2 렌즈 어레이부(200)와 제1 렌즈 어레이부(300)를 서로 접착시키는 광학용 접착 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 중간층(20)은 광학 투명 레진(OCR) 또는 광학 투명 테이프(OCA) 등을 포함할 수 있다.

표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200) 사이의 이격 거리는 제1 중간층(10)의 두께를 조정함으로써 조정될 수 있고, 제2 렌즈 어레이부(200)와 제1 렌즈 어레이부(300) 사이의 이격 거리도 제2 중간층(20)의 두께를 조정함으로써 조정될 수 있다.

제1 렌즈 어레이부(300) 및 제2 렌즈 어레이부(200) 중 적어도 하나는 복수의 렌즈가 평면상 배열되어 있는 렌즈 시트일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

다음 도 23을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 22에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제1 렌즈 어레이부(300) 및 제2 렌즈 어레이부(200) 중 적어도 하나가 스위칭 가능한 광변조부일 수 있다. 도 23은 제1 렌즈 어레이부(300) 및 제2 렌즈 어레이부(200) 모두가 스위칭 가능한 광변조부인 예를 도시한다.

제2 렌즈 어레이부(200)는 서로 마주하는 두 기판(201, 202)과 그 사이에 위치하는 광변조층(203)을 포함할 수 있다. 두 기판(201, 202) 중 적어도 하나에는 광변조층(203)에 전기장을 생성할 수 있는 전극이 형성되어 있다. 광변조층(203)은 예를 들어 액정층을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 어레이부(200)가 턴온되면 광변조층(203)의 내부에 전기장이 생성되고, 액정 분자가 재배열되어 위치에 따라 다른 굴절률 분포를 형성할 수 있다. 그러면, 광변조층(203)으로의 입사광이 위치에 따라 다른 위상 지연을 겪어 광변조층(203)의 단위 영역 별로 렌즈가 생성될 수 있다. 이와 같이, 턴온된 광변조층(203)은 표시부(100)의 화소(PX)에 대응하는 각 렌즈를 형성할 수 있다. 광변조층(203)이 턴오프되면 입사광은 제2 렌즈 어레이부(200)를 그대로 통과하여 직진으로 진행할 수 있다.

제1 렌즈 어레이부(300)는 서로 마주하는 두 기판(301, 302)과 그 사이에 위치하는 광변조층(303)을 포함할 수 있다. 두 기판(301, 302) 중 적어도 하나에는 광변조층(203)에 전기장을 생성할 수 있는 전극이 형성되어 있다. 광변조층(303)은 예를 들어 액정층을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 어레이부(300)가 턴온되면 광변조층(303)의 내부에 전기장이 생성되고, 액정 분자가 재배열되어 위치에 따라 다른 굴절률 분포를 형성할 수 있다. 그러면, 광변조층(303)으로의 입사광이 위치에 따라 다른 위상 지연을 겪어 광변조층(303)의 단위 영역 별로 렌즈가 생성될 수 있다. 이와 같이, 턴온된 광변조층(303)은 각 도메인에 대응하는 렌즈를 형성할 수 있다. 광변조층(303)이 턴오프되면 입사광은 제1 렌즈 어레이부(300)를 통과하하여 직진으로 진행할 수 있다.

표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200)의 광변조층(203) 사이의 이격 거리는 제1 중간층(10) 및 두 기판(201, 202) 중 적어도 하나의 두께를 조정함으로써 조정될 수 있고, 제2 렌즈 어레이부(200)의 광변조층(203)과 제1 렌즈 어레이부(300)의 광변조층(303) 사이의 이격 거리는 제2 중간층(20) 및 두 기판(202, 301) 중 적어도 하나의 두께를 조정함으로써 조정될 수 있다.

제2 렌즈 어레이부(200)가 표시부(100)의 제조 공정과 같은 공정으로 표시부(100) 위에 형성되어 있는 경우, 제1 중간층(10) 및 기판(201) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다. 마찬가지로, 제1 렌즈 어레이부(300)가 표시부(100)의 제조 공정과 같은 공정으로 제2 렌즈 어레이부(200) 위에 형성되어 있는 경우, 제2 중간층(20) 및 두 기판(202, 301) 중 하나 또는 둘이 생략될 수도 있다.

다음 도 24를 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 22에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제1 중간층(10)과 제2 렌즈 어레이부(200) 사이에 위치하는 접착 부재(16), 그리고 제2 중간층(20) 제1 렌즈 어레이부(300) 사이에 위치하는 접착 부재(26)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 렌즈 어레이부(200)는 별도의 패널로 제작된 후 표시부(100) 위에 접착 부재(16)를 통해 부착될 수 있고, 제1 렌즈 어레이부(300)도 별도의 패널로 제작된 후 제2 렌즈 어레이부(200) 또는 제2 중간층(20)위에 접착 부재(26)를 통해 부착될 수 있다. 접착 부재(16) 및 접착 부재(26)는 예를 들어 광학 투명 레진(OCR) 또는 광학 투명 테이프(OCA) 등을 포함할 수 있다. 접착 부재(26)는 도시한 바와 달리 제2 렌즈 어레이부(200)와 제2 중간층(20) 사이에 위치할 수도 있다.

제1 중간층(10)은 절연층으로서 표시부(100)와 제2 렌즈 어레이부(200) 사이의 거리를 조절하기 위한 층으로 사용될 수 있고, 표시부(100) 위에 증착 공정 등으로 직접 형성되어 있을 수 있다. 마찬가지로, 제2 중간층(20)은 절연층으로서 제2 렌즈 어레이부(200)와 제1 렌즈 어레이부(300) 사이의 거리를 조정하기 위한 층으로 사용될 수 있고, 제2 렌즈 어레이부(200) 위에 증착 공정 등으로 직접 형성되어 있을 수 있다. 제1 중간층(10) 및 제2 중간층(20) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다.

다음 도 25를 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 24에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 제1 렌즈 어레이부(300) 및 제2 렌즈 어레이부(200)가 도 23에 도시한 실시예와 같이 스위칭 가능한 광변조부인 예를 보여준다. 제1 렌즈 어레이부(300) 및 제2 렌즈 어레이부(200)의 구조는 앞에서 설명한 도 23에 도시한 실시예의 경우와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 25에 도시한 실시예에서는 도 24에 도시한 바와 달리 접착 부재(26)가 제2 렌즈 어레이부(200)와 제2 중간층(20) 사이에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 접착 부재(26)가 제2 중간층(20)과 제1 렌즈 어레이부(300) 사이에 위치할 수도 있다.

이 밖에 앞에서 설명한 도 23 및 도 24에 도시한 실시예에 관한 특징이 동일하게 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

복수의 화소를 포함하는 표시부,
복수의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 어레이부, 그리고
상기 제1 렌즈 어레이부와 상기 표시부 사이에 위치하며 복수의 제2 렌즈를 포함하는 제2 렌즈 어레이부
를 포함하고,
상기 복수의 제1 렌즈 각각은 상기 복수의 화소 중 둘 이상과 중첩하고,
상기 복수의 제2 렌즈의 피치는 상기 복수의 제1 렌즈의 피치보다 작은
표시 장치.
제1항에서,
하나의 상기 제1 렌즈와 마주하는 상기 제2 렌즈들의 수는 상기 하나의 제1 렌즈와 마주하는 상기 화소들의 수와 동일한 표시 장치.
제2항에서,
상기 복수의 제2 렌즈의 피치는 상기 복수의 화소의 피치보다 작거나 같은 표시 장치.
제3항에서,
상기 복수의 제2 렌즈의 피치가 상기 복수의 화소의 피치와 동일한 경우, 상기 화소의 중심과 상기 화소에 대응하는 상기 제2 렌즈의 중심을 연결한 직선은 상기 제2 렌즈의 광축에 평행한 표시 장치.
제3항에서,
상기 복수의 제2 렌즈의 피치가 상기 복수의 화소의 피치보다 작은 경우, 상기 화소의 중심과 상기 화소에 대응하는 상기 제2 렌즈의 중심을 연결한 직선은 상기 제2 렌즈의 광축에 평행하지 않은 표시 장치.
제5항에서,
하나의 상기 제1 렌즈에 대하여, 상기 화소들 각각의 중심과 상기 제2 렌즈들 각각의 중심을 연결한 직선들은 하나의 제1점으로 모이는 표시 장치.
제6항에서,
상기 제1점은 상기 제1 렌즈에 위치하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 표시부와 상기 제2 렌즈의 중심 사이의 최단 거리를 D1로 나타내고 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 f2로 나타낼 때,
0.5ⅹf2 ≤ D1 ≤ 1.5ⅹf2
인 표시 장치.
제8항에서,
상기 제2 렌즈의 중심과 상기 제1 렌즈의 중심 사이의 최단 거리를 D2로 나타내고 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 f1로 나타낼 때,
0.5ⅹf1 ≤ D1 ≤ 1.5ⅹf1
인 표시 장치.
제1항에서,
상기 제2 렌즈는 마이크로 렌즈이고,
상기 제1 렌즈는 마이크로 렌즈 또는 렌티큘러 렌즈인
표시 장치.
제1항에서,
상기 제2 렌즈는 렌티큘러 렌즈이고,
상기 제1 렌즈는 마이크로 렌즈 또는 렌티큘러 렌즈인
표시 장치.
제1항에서,
상기 표시부와 상기 제2 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제1 중간층을 더 포함하고,
상기 제2 렌즈 어레이부는 상기 제1 중간층 위에 직접 형성되어 있는
표시 장치.
제1항에서,
상기 제2 렌즈 어레이부와 상기 제1 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제2 중간층을 더 포함하고,
상기 제1 렌즈 어레이부는 상기 제2 중간층 위에 직접 형성되어 있는
표시 장치.
제1항에서,
상기 표시부와 상기 제2 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제1 접착 부재, 그리고 상기 제2 렌즈 어레이부와 상기 제1 렌즈 어레이부 사이에 위치하는 제2 접착 부재 중 적어도 하나를 더 포함하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 제1 렌즈 어레이부 및 상기 제2 렌즈 어레이부 중 적어도 하나는 렌즈 시트 형태인 표시 장치.
제1항에서,
상기 제1 렌즈 어레이부 및 상기 제2 렌즈 어레이부 중 적어도 하나는 한 쌍의 기판 및 상기 한 쌍의 기판 사이에 위치하는 광변조층을 포함하는 스위칭 가능한 광변조부인 표시 장치.
복수의 화소를 포함하는 표시부,
복수의 제1 렌즈를 포함하는 제1 렌즈 어레이부, 그리고
상기 제1 렌즈 어레이부와 상기 표시부 사이에 위치하며 복수의 제2 렌즈를 포함하는 제2 렌즈 어레이부
를 포함하고,
상기 제2 렌즈의 폭은 상기 복수의 화소의 피치보다 작거나 같고,
상기 제1 렌즈의 폭은 상기 제2 렌즈의 폭보다 큰
표시 장치.
제17항에서,
하나의 상기 제1 렌즈에 대응하는 둘 이상의 상기 화소는 서로 다른 시점에 대응하는 표시 장치.
제17항에서,
상기 표시부와 상기 제2 렌즈의 중심 사이의 최단 거리를 D1로 나타내고 상기 제2 렌즈의 초점 거리를 f2로 나타낼 때,
0.5ⅹf2 ≤ D1 ≤ 1.5ⅹf2
인 표시 장치.
제19항에서,
상기 제2 렌즈의 중심과 상기 제1 렌즈의 중심 사이의 최단 거리를 D2로 나타내고 상기 제1 렌즈의 초점 거리를 f1로 나타낼 때,
0.5ⅹf1 ≤ D1 ≤ 1.5ⅹf1
인 표시 장치.